基于文獻與專利計量的南美白對蝦研究與應用國內發展態勢分析

程彬彬,原 源,蔡小昂,張 琴,吳穎靜

(上海市農業科學院農業科技信息研究所,上海 201403)

南美白對蝦(Litopenaeus vannamei)學名凡納濱對蝦,是對蝦科、濱對蝦屬動物,其肉質鮮美,富含蛋白質和微量元素[ 1]。 南美白對蝦原產于美洲太平洋沿岸,1988 年首次從美國引入我國[ 2],我國南美白對蝦的相關研究最早開始于1989 年[ 3]。 其具有生長周期短、抗環境變化能力強、營養需求低、抗病能力強等特征,因此南美白對蝦的養殖在我國迅速發展[ 4]。 目前,南美白對蝦是我國對蝦養殖量最大的養殖品種[ 5],2019 年南美白對蝦養殖產量占蝦類總養殖產量的37%[ 6]。

科技論文是科研成果和學術研究的載體,專利是技術創新和科學技術發明的產物[ 7]。 文獻計量與專利計量都是一種定量分析方法,以科技文獻、專利的各種外部特征作為研究對象,采用數學與統計學方法來描述、評價和預測科學技術現狀與發展趨勢[ 8]。 文獻計量和專利計量都是常見的情報分析方法。 為了進一步提升南美白對蝦產業發展水平,利用文獻計量和專利計量法分析我國南美白對蝦的研究與應用發展態勢,以期為推動南美白對蝦產業的健康發展提供科學依據。

1 數據來源與分析方法

1.1 數據來源及處理

對南美白對蝦相關文獻及專利進行檢索,其中:文獻來源于CNKI 檢索平臺中的北大核心、CSSCI、CSCD 數據庫,檢索式為“TKA =‘白對蝦’ +‘白肢蝦’ +‘凡納對蝦’ +‘凡納濱對蝦’ +‘南美白對蝦’ +‘Litopenaeus vannamei’”,TKA 表示篇名、關鍵詞及摘要,文獻類型為學術期刊論文,檢索時間跨度為2010—2021 年,檢索日期為2022 年2 月21 日,得到2 227 條檢索結果,經過進一步識別、篩選并剔除重復及不相關主題,最終獲得2 094 篇學術論文。

專利來源于IncoPat 專利數據庫,檢索式為“AD =[20100101 TO 20211231 ] AND(TIAB =(白對蝦)OR(白肢蝦) OR(凡納對蝦) OR(凡納濱對蝦) OR(南美白對蝦) OR(Litopenaeus Vannamei))”,TIAB 表示標題摘要,AD 表示申請日,檢索日期為2022 年2 月21 日,得到1 613 條檢索結果。

1.2 分析方法

利用Excel 軟件對南美白對蝦領域的文獻發表數量等進行統計分析,并結合信息可視化軟件CiteSpace 對研究熱點、領域專家與機構等進行計量學分析,探討并掌握該領域的研究與技術發展態勢。

2 結果與分析

2.1 基于文獻計量的分析

2.1.1 研究基況

由圖1 可知,南美白對蝦研究發表文章的數量整體呈下降趨勢,其中可分為兩個階段。 階段一是2010—2014 年,文獻量為200—220 篇∕年,文獻量處于較為穩定的狀態。 文獻主要發表期刊包括《科學養魚》《水產學報》《廣東農業科學》等。 階段二是2015—2021 年,2015年文獻量驟減,2016—2018 年文獻量為150—200 篇∕年,2019—2021 年文獻量為120—150 篇∕年。 主要文獻來源于《水產學報》《漁業科學進展》《食品工業科技》等(表1)。 經分析發現,《科學養魚》收錄于《中文核心期刊目錄總覽》第五版(2008 年)和第六版(2011 年)。 2015 年推出了《中文核心期刊目錄總覽(第七版)》后,2010—2014 年高發文期刊《科學養魚》并未被收錄,因此自2015 年開始文獻量降低。

圖1 2010—2021 年南美白對蝦文獻發表數量變化Fig.1 Quantitative changes of Litopenaeus vannamei research papers published from 2010—2021

2.1.2 研究熱點

根據對關鍵詞分析可以看出,在南美白對蝦研究中凡納濱對蝦、南美白對蝦、生長、生長性能出現頻率比較高,是南美白對蝦研究領域的熱詞。 利用CiteSpace 軟件對關鍵詞進行聚類分析,從圖2 可以看出,圍繞南美白對蝦開展的研究有九大主題關鍵詞,分別是生長、對蝦養殖、保鮮、混養、基因克隆、氨氮、質構、鹽度、淡水養殖。 基于時間維度分析,利用逐年演化的高頻詞共現關系分析該領域的演化趨勢和研究重點[ 9]。 表2 對比南美白對蝦領域不同階段關鍵詞,2010—2014 年南美白對蝦研究熱點是熒光定量PCR、克隆、蝦頭、成活率、新鮮度、序列分析、亞硝酸鹽、養殖模式等;2015—2021 年熱點是三疣梭子蟹、抗病力、氨氮、存活率、微生態制劑、質構、抗氧化等。 從研究的熱點發展趨勢來看,隨著研究技術和水平的提高,研究的熱點越來越深入,從養殖模式、成活率等逐漸向質構、微生態制劑與微生態平衡等更精細優化的方向轉變。

表2 不同階段南美白對蝦關鍵詞特征Table 2 Characteristics of Litopenaeus vannamei keywords in different stages

圖2 2010—2021 年南美白對蝦關鍵詞聚類Fig.2 Keyword clustering of Litopenaeus vannamei research papers published from 2010—2021

2.1.3 研究領域專家與機構

利用CiteSpace 軟件進行作者分析,得到文獻量排名前10 的作者(表3)和機構(表4)。 通過作者共現分析(圖3),南美白對蝦研究過程中形成了許多研究團隊,作者間的合作關系也十分緊密。 其中較為突出的團隊有陳曉漢-陳秀荔團隊,曹俊明-黃燕華-王國霞團隊;孔杰-欒生-羅坤團隊;戴習林-李卓佳-李健團隊;吉宏武-謝晶-劉書成-王雅玲-孫力軍-顧建榮團隊等。 其中有同一機構內的合作關系網,如以孔杰、欒生、羅坤為中心的中國水產科學研究院黃海水產研究所合作網絡;有不同機構間的合作關系網,如以戴習林、李卓佳、李健為中心形成了上海海洋大學、中國水產科學研究院南海水產研究所、中國水產科學研究院黃海水產研究所間龐大的合作網絡;也有科研機構與企業間的合作關系網,如以曹俊明、黃燕華、王國霞為中心形成了廣東省農業科學院動物科學研究所與廣州飛禧特生物科技有限公司間的合作網絡。

表3 2010—2021 年南美白對蝦文獻量排名前10 作者Table 3 The top 10 authors of Litopenaeus vannamei research papers published from 2010—2021 篇

圖3 2010—2021 年南美白對蝦作者共現圖譜Fig.3 Co-occurrence map:authors of Litopenaeus vannamei research papers published from 2010—2021

2.2 基于專利計量的分析

2.2.1 專利技術基況

由圖4 可以看出,南美白對蝦的相關專利整體呈上升趨勢,其中可分為兩個階段。 階段一是2010—2017 年,專利申請量與專利公開量整體上都逐漸遞增,2017 年申請量與公開量均達到高峰。 階段二是2018—2021 年,相較于2017 年,2018 年專利申請量與公開量突然下降,隨后逐漸趨于穩定。

圖4 南美白對蝦相關專利申請與公開趨勢Fig.4 Patent application and publication trends of Litopenaeus vannamei

從國內南美白對蝦專利申請量看出,專利申請量最多的為廣東,其次是山東,然后依次是浙江、江蘇、廣西、福建與上海(圖5)。

圖5 南美白對蝦專利申請量Top 10 省市排名Fig.5 Top 10 provinces of patent applications of Litopenaeus vannamei

2.2.2 專利技術構成特征

從專利技術構成看,大部分省市的專利屬于A01K 和A23K 領域(圖6)。 其中,廣東、廣西在A23K 占比比較高;山東在A01K、A23K 和C12N 領域較為均衡;浙江、江蘇、上海、海南等南美白對蝦專利技術主要在A01K 領域。

圖6 不同省市專利技術構成Fig.6 Technology composition of patent in different provinces

A01K:畜牧業;養鳥業;養蜂業;養魚業;捕魚業;飼養或養殖其他類不包含的動物;動物的新品種

A23K:專門適用于動物的喂養飼料;其生產方法

C12N:微生物或酶;其組合物;繁殖、保藏或維持微生物;變異或遺傳工程;培養基(微生物學的試驗介質入C12Q1∕00)

2.2.3 技術領域機構與專家

南美白對蝦專利技術領域的機構集中在高校、研究機構以及企業,其中上海海洋大學和廣東海洋大學主要集中在A01K 和A23K,中國科學院南海海洋研究所和中國科學院海洋研究所主要集中在C12N 和C12Q,珠海容川飼料有限公司和廣東海大集團股份有限公司則主要集中在A23K(表5)。 技術領域專家主要集中在研究機構,包括中國科學院南海海洋研究所胡超群、黃文、任春華、陳廷、江曉,中國科學院海洋研究所李富花、于洋、相建海、張曉軍(表6)。

表5 專利申請量排名Top 10 機構的技術構成Table 5 Technology composition:Top 10 institutions of patent applications

表6 不同研究人員專利技術構成Table 6 Technology composition of patent in different researchers

3 結論與討論

2010—2021 年,我國南美白對蝦領域的研究成果整體呈下降趨勢,但隨著研究技術和水平的提高,南美白對蝦領域的研究熱點越來越深入,從養殖模式、成活率等逐漸向質構、微生態制劑與微生態平衡等更精細優化的方向轉變。 并且在研究過程中,作者間的合作關系也十分緊密,該領域的作者形成了許多研究團隊,構建了龐大的合作網絡體系,包括同一機構內的合作、跨機構間的合作以及科研機構與企業間的合作。

與文獻相反,南美白對蝦相關專利的申請量與公開量則整體呈上升趨勢。 這也表明南美白對蝦領域越來越重視實踐技術的發展與推廣應用。 從專利申請量來看,我國主要是廣東、山東、浙江、江蘇、廣西、福建和上海較為突出,主要的技術領域為A01K、A23K 和C12N。 無論是文獻量還是專利申請量,上海海洋大學和廣東海洋大學均處于非常突出的位置。